Überlegungen zu den Herstellungsprozessen von flexiblen Leiterplatten

Beim Entwurf einer flexiblen Leiterplatte müssen Sie viele Faktoren berücksichtigen. Sie müssen die Flexibilität der einzelnen Lagen sowie die auf der Leiterplatte verwendete Lötpaste berücksichtigen. Dies ist wichtig, um Delamination zu verhindern. Wenn sich Lagen ablösen, können sie die Schaltkreise beschädigen und zum Ausfall der Leiterplatte führen. Sie können Delaminierung verhindern, indem Sie Lotpastenmaterial auswählen, das für die gewünschte Flexibilität geeignet ist. Sie können auch Merkmale in das Design einbringen, um die Delaminierung zu verringern.

Entwerfen einer Flex-Leiterplatte

Beim Entwurf einer flexiblen Leiterplatte müssen bestimmte Richtlinien beachtet werden. Insbesondere müssen Flex-PCB-Designs zwischen den elektrischen und mechanischen Komponenten konsistent sein. Beide Elemente haben einen großen Einfluss auf die Nutzbarkeit und Haltbarkeit einer Schaltung. Darüber hinaus müssen Flex-PCBs die Anforderungen der Biegeprüfung nach IPC 6013-C erfüllen. Aus diesem Grund muss das Schaltungslayout so gestaltet sein, dass es sich biegen lässt.

Außerdem muss eine flexible Leiterplatte im Inneren eines Gehäuses montiert werden können. Dies kann eine kontinuierliche Biegung oder eine feste gebogene Form erfordern. Darüber hinaus erfordern flexible Leiterplatten größere ringförmige Ringe als starre Leiterplatten. Dies bedeutet, dass das Design der Leiterplatte der größeren Breite der Leiterbahnen Rechnung tragen muss. Diese Designbeschränkungen wirken sich auf die Kosten und die Herstellungszeit der Leiterplatte aus. Glücklicherweise können Sie diese zusätzlichen Kosten durch ein sorgfältiges Flex-PCB-Design vermeiden.

Flexible Leiterplatten können für verschiedene Herstellungsverfahren entworfen werden. Diese Verfahren können es dem Designer erleichtern, das beste Layout für sein Produkt zu bestimmen. Diese Art von Leiterplatten wird häufig in Produkten mit beweglichen Teilen verwendet. Daher ist es wichtig, die Art der Verwendung zu bestimmen.

Auswahl eines Herstellers von flexiblen Leiterplatten

Achten Sie bei der Auswahl eines Flex-PCB-Herstellers darauf, dass er Normen und Zertifizierungen wie ISO, UL und IPC einhält. Vorab zugelassene Flex-Leiterplatten gewährleisten einen reibungslosen Ablauf und die Qualität der Arbeit. Sie können auch nach Unternehmen suchen, die Mitglied der PCM (Printed Circuit Board Manufacturers) Alliance sind, um hochwertige flexible Leiterplatten zu erhalten. Außerdem können Sie einen Hersteller wählen, der auch kundenspezifische Formen und Größen anbietet.

Flexible Leiterplatten werden aus verschiedenen Kunststoffschichten hergestellt, z. B. aus Polyimid-, Fluorkohlenstoff- und Aramidfolien. Die Schichten enthalten ein Dielektrikum und eine leitende Folie. Die Anzahl der Schichten und andere Spezifikationen einer flexiblen Leiterplatte wirken sich direkt auf ihre Kosten aus. Daher ist es wichtig, einen Hersteller zu wählen, der qualitativ hochwertige flexible Leiterplatten zu vernünftigen Preisen anbietet.

Eine weitere Überlegung bei der Auswahl eines Flex-PCB-Herstellers ist die Dicke und Art der Kupferfolie. Die Dicke der Kupferfolie hat den größten Einfluss auf die Gesamtkosten der Leiterplatte. Dickere Kupferfolien sorgen für eine haltbarere und besser aussehende Leiterplatte, aber sie kosten auch mehr. Standardstärken für Leiterplatten sind 0,05 mm bis 0,10 mm. Dünnere Leiterplatten sind preiswerter, aber sie sind empfindlicher und haben eine kürzere Lebensdauer.

Eine In-Circuit-Analyse erhalten

Bei der Herstellung von flexiblen Leiterplatten wird in der Regel das Material FR4 oder Rogers 4003 verwendet. Die Auswahl dieses Materials richtet sich nach der Platzierung der Komponenten, der Fertigungsgeschwindigkeit und den Anforderungen an die Lötstoppmaske. Beim Aufbau der Leiterplatte werden in der Regel mehrere Kupferschichten auf das Basismaterial aufgebracht. Diese Schichten werden mit Schablonen strukturiert oder geätzt, um die Leiterbahnen und Lötpunkte zu erzeugen. Anschließend werden die mit Fotolack beschichteten Platten mit den Schaltungsmustern überlagert. Diese Bilder werden dann durch kollimiertes ultraviolettes Licht auf die Produktionsplatten übertragen.

Die Herstellungsverfahren für flexible Leiterplatten erfordern andere Handhabungstechniken als die für starre Leiterplatten. Während starre Leiterplatten steifer sind, sind flexible Leiterplatten viel dünner, was bedeutet, dass spezielle Handhabungsgeräte erforderlich sind. Die ordnungsgemäße Handhabung dieser dünnen Materialien ist für eine hohe Ausbeute an Teilen unerlässlich. Darüber hinaus kann eine unsachgemäße Handhabung Falten und Knicke verursachen, die zu Problemen bei der Zuverlässigkeit der fertigen Schaltungen führen können.

Die Flexibilität von flexiblen Leiterplatten kann durch die Verwendung von Versteifungen verbessert werden. Dieses Material, bei dem es sich in der Regel um eine dünne Kupferschicht handelt, stabilisiert die flexible Leiterplatte nach dem Aushärten des Decklacks. Außerdem bietet es zusätzlichen Schutz gegen UV-Strahlen und Alterung.

Ein Deckblatt erhalten

Wenn Sie planen, bei Ihrem nächsten Projekt eine flexible Leiterplatte zu verwenden, ist es wichtig, dass Sie die verschiedenen Arten von Coverlay-Materialien kennen. Ein Typ wird als Deckfolie bezeichnet und ist für die Verkapselung externer Schaltkreise gedacht. Sie erfüllt die gleiche Funktion wie die Lötstoppmaske auf herkömmlichen Leiterplatten. Die Abdeckfolie besteht in der Regel aus einer dünnen Schicht Polyimid, die mit einem Klebstoff laminiert ist. Es gibt sie in verschiedenen Dicken, um spezifische Designanforderungen zu erfüllen. Das Coverlay-Material wird dann unter Druck und Hitze auf die flexible Leiterplatte laminiert.

Das Deckschichtmaterial besteht aus Polyimid, das die Leiterbahnen vor Abrieb und Abheben schützt. Seine Farbe ist in der Regel schwarz. Die Dicke des Materials variiert je nach Hersteller. Ein Coverlay kann so dünn wie ein Millimeter oder so dick wie drei Millimeter sein. Die gebräuchlichste Dicke eines Coverlays für flexible Leiterplattenanwendungen ist ein Millimeter.

Bei der Auswahl eines Coverlay-Materials müssen Sie sich für ein Material entscheiden, das den Anforderungen des Designs der Flex-Leiterplatte entspricht. Das grundlegende Verfahren zum Anbringen eines Coverlays ist im Folgenden aufgeführt. Achten Sie darauf, dass die Trennfolie, die zum Schutz der Flexleiterplatte verwendet wird, dick genug ist, um die Flexschaltungen abzudecken. Bei der Auswahl des geeigneten Abdeckmaterials sollten Sie auch die "C"-Markierungslinie und die Pads berücksichtigen.